CN113778265A - 触控面板、显示装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控面板、显示装置和控制方法，触控面板包括面板区和控制区，控制区邻接于面板区，面板区设置有驱动电极和感应电极，控制区设置有保护线、连接驱动电极的第一走线、连接感应电极的第二走线、触控芯片和控制开关，触控芯片包括接地点，保护线间隔设置于第一走线和第二走线之间，控制开关用于在互容模式下控制保护线连接接地点，并在自容模式下控制保护线断开接地点。本申请通过控制开关在互容模式下控制保护线连接接地点，并在自容模式下控制保护线断开接地点，如此，提升了对自互容一体的触控面板的触控自容均一性，提高了自容模式下触控功能的精度。

Description

触控面板、显示装置和控制方法

技术领域

本申请涉及显示技术，特别涉及一种触控面板、显示装置和控制方法。

背景技术

目前，自互容一体式触控技术已广泛应用于中小尺寸移动终端中。根据自容和互容的特性，互容主要用于Active等常规工作模式下的触控检测，而自容主要用于防水等非常规工作模式下的触控检测。

互容模式下，驱动电极与感应电极的信号间容易相互干扰，因此，相关技术中，为了防止互容模式下驱动电极、感应电极间的信号干扰，在连接驱动电极和感应电极的线路间会增加保护(Guard)线。然而，自容模式下其信号主要受电极与地GND之间的电容变化影响，自容模式下保留的Guard线，使得靠近Guard线的电极的自容值偏大，造成触控自容均一性较差，影响自容模式下触控功能的精度。

发明内容

本申请提供了一种触控面板，所述触控面板包括面板区和控制区，所述控制区邻接于所述面板区，所述面板区设置有驱动电极和感应电极，所述控制区设置有保护线、连接所述驱动电极的第一走线、连接所述感应电极的第二走线、触控芯片和控制开关，所述触控芯片包括接地点，所述保护线间隔设置于所述第一走线和所述第二走线之间，所述控制开关用于在互容模式下控制所述保护线连接所述接地点，并在自容模式下控制所述保护线断开所述接地点。

在某些实施方式中，所述控制区包括布线区和芯片区，所述触控芯片位于所述芯片区，所述第一走线、所述第二走线、保护线和所述控制开关位于所述布线区，所述控制开关的一端连接所述保护线，另一端连接所述接地点。

在某些实施方式中，所述控制开关位于所述触控芯片上，所述控制开关的一端连接所述保护线，另一端连接所述接地点。

在某些实施方式中，所述控制开关还用于在自容模式下控制所述保护线断开所述接地点以连接所述第一走线或所述第二走线。

在某些实施方式中，所述保护线包括间隔设置的第一子保护线和第二子保护线，所述控制开关在自容模式下控制所述第一子保护线断开所述接地点以连接所述第一走线和控制所述第二子保护线断开所述接地点以连接所述第二走线。

在某些实施方式中，所述第一子走线和所述第二子走线与所述第一走线的宽度相同。

在某些实施方式中，所述保护线宽于所述第一走线和/或所述第二走线。

本申请还提供了一种显示装置，包括上述任意一项实施方式所述的触控面板。

本申请还提供了一种控制方法，用于上述任意一项实施方式的触控面板，所述控制方法包括：

检测所述触控面板的工作模式；

在所述工作模式为互容模式的情况下，向所述控制开关提供第一控制信号以控制所述保护线接地；或

在所述工作模式为自容模式的情况下，向所述控制开关提供第二控制信号以控制所述保护线不接入地或接入所述第一走线。

在某些实施方式中，所述检测所述触控面板的工作模式包括：

检测所述第一走线和所述第二走线的驱动信号；

在所述第一走线和所述第二走线均包括所述驱动信号的情况下，确定所述工作模式为自容模式；

在所述第一走线包括所述驱动信号，所述第二走线不包括所述驱动信号的情况下，确定所述工作模式为互容模式。

本申请实施方式的触控面板、显示装置和控制方法中，通过在保护线与接地点之间设置控制开关，并使得控制开关在互容模式下控制保护线连接接地点，以及在自容模式下控制保护线断开接地点。如此，在互容模式下，能够避免驱动电极的信号与感应电极的信号干扰，在自容模式下，能够提升触控整体的自容均一性，从而提高自容模式下的触控效果。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的触控面板的结构示意图。

图2-7是本申请某些实施方式的触控面板的结构示意图。

图8是本申请某些实施方式的控制方法的流程示意图。

主要元件标号：

触控面板10、第一走线Tx、第二走线Rx、保护线Guard、接地点GND、触控芯片TouchIC、控制开关Sw；

控制区11、布线区111、芯片区112、面板区12；

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

电容式触控技术可分为自容式触控技术和互容式触控技术。其中，自容触控技术具有功耗低的特点，但多只能实现单点触控，且触控响应速度较慢，而互容式触控技术具有能够实现多点触控，并且触控精度高等特点，但其功耗高。因此，既能够实现自容式触控也能够实现互容式触控的自互容一体式触控技术广泛应用于中小尺寸移动终端中。

自互容一体式触控技术以互容式触摸屏Sensor为基础。互容模式主要用于Active等常规工作状态，自容模式主要用于防水等非常规工作状态。并且，互容模式下，驱动电极和感应电极的信号主要受驱动电极与感应电极之间的电容变化影响。而自容模式下，驱动电极和感应电极的信号主要受电极与地GND之间的电容变化影响。

相关技术中，为了防止在互容模式下，驱动电极、感应电极间的信号干扰，驱动电极和感应电的线路间会增加保护线，保护线一般作接地处理。然而，自容模式下，驱动电极的信号主要受电极与地GND之间的电容变化影响，因此，保护线使得在自容模式下，靠近保护线的电极的自容值偏大，从而造成触控自容均一性较差，影响自容模式下触控功能的精度。

请结合图1和图2，有鉴于此，本申请提供了一种显示装置，显示装置包括触控面板10，触控面板10包括控制区11和面板区12，控制区11邻接于面板区12，面板区12设置有驱动电极和感应电极，控制区11设置有保护线Guard、连接驱动电极的第一走线Tx以及连接感应电极的第二走线Rx、触控芯片Touch和控制开关Sw，触控芯片Touch IC包括接地点GND，保护线Guard间隔设置于第一走线Tx和第二走线Rx之间，控制开关Sw用于在互容模式下控制保护线Guard连接接地点GND，并在自容模式下控制保护线Guard断开接地点GND。

本申请的触控面板10和显示装置中，通过在保护线Guard与接地点GND之间设置控制开关Sw，并使得控制开关Sw在互容模式下控制保护线Guard连接接地点GND，以及在自容模式下控制保护线Guard断开接地点GND。从而，在互容模式下，能够避免驱动电极的信号与感应电极的信号干扰，在自容模式下，能够提升触控整体的自容均一性，从而提高自容模式下的触控效果。如此，提升了对自互容一体的触控面板10的触控自容均一性，保证了自容模式下触控功能的精度。

具体地，显示装置可以为电视、计算机、手机、平板或智能手表等智能可穿戴设备等电子设备。例如，在一些示例中，显示装置为手机，则触控面板10是指手机的触控屏。

显示装置包括触控面板10，触控面板10采用自互容一体式触控技术，也即是，触控面板10既可以实现自容式触控也可以实现互容式触控。

触控面板10包括电路板，电路板可以是柔性印刷电路板(FPC)或刚性印刷电路板(PCBA)，例如，在本实施方式中，电路板可以是柔性印刷电路板。电路板上设置有触控芯片Touch IC，触控芯片Touch IC与触控面板10电连接，触控芯片Touch IC用于向触控面板10提供驱动信号或者接收触控面板10的感应信号。触控芯片Touch IC可包括有接地点GND。

触控面板10还包括有驱动电极、感应电极、第一走线Tx、第二走线Rx、保护线Guard以及控制开关Sw。其中，驱动电极和感应电极均包括多个，多个驱动电极和感应电极分别阵列设置，并形成多列驱动电极列，多行感应电极行，或者，形成多列感应电极列以及多行驱动电极行。驱动电极用于接收第一走线Tx传输的驱动信号以执行对应的触控操作。感应电极用于产生感应信号并通过第二走线Rx将感应信号传输至触控芯片Touch IC。

需要说明的是，在自容模式下，驱动电极和感应电极均存在驱动信号，在互容模式下，只有驱动电极存在驱动信号。

第一走线Tx、第二走线Rx和保护线Guard沿同一方向排布，第一走线Tx的数量与驱动电极列的数量相同，每根第一走线Tx的一端连接一列驱动电极列中的每一个驱动电极，另一端连接触控芯片Touch IC，第二走线Rx的数量与感应电极行的数量相同，并且，多根第二走线Rx均匀分布于第一走线Tx的两侧，每根走线第二走线Rx的一端连接一行感应电极的每个感应电极，另一端连接触控芯片Touch IC。

保护线Guard间隔设置于第一走线Tx和第二走线Rx之间，用于将分隔第一走线Tx和第二走线Rx。保护线Guard通过控制开关Sw连接触控芯片Touch IC的接地点GND。在互容模式下，控制开关Sw闭合，使得保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND连接，如此，通过保护线Guard的设置，避免了驱动电极和电极Rx的信号受驱动电极与感应电极之间的电容变化影响。保证了触控面板10在互容模式下的触控精度，在自容模式下，控制开关Sw断开，使得保护线Guard断开与接地点GND的连接，如此，避免了驱动电极的信号主要受电极与地(GND)之间的电容变化影响，从而提升了触控自容均一性SFR_GAP，保证自容模式下触控功能的精度。

相邻第一走线Tx和第二走线Rx之间的保护线Guard既可以为一根也可以为多根，可以理解地，保护线Guard的具体数量不限。

请结合图2-5，例如，在一些实施方式中，设置于第一走线Tx和第二走线Rx之间的保护线Guard为1根，并且，保护线Guard的宽度宽于第一走线Tx或第二走线Rx的宽度，保护线Guard的宽度可以为第一走线Tx宽度的1.5倍、2倍、2.5倍甚至更多倍。

请结合图6-7，又例如，在一些实施方式中，设置于第一走线Tx和第二走线Rx之间的保护线Guard为2根，分别为间隔设置的第一子保护线和第二子保护线，其中，第一子保护线位于靠近第二走线Rx的一侧，第二子保护线位于靠近第一走线Tx的一侧。第一子保护线或第二子保护线的宽度可以小于或等于第一走线Tx的宽度。

控制开关Sw既可以采用模拟电路开关也可以采用数字电路开关。控制开关Sw可以为不限于二极管、三级管或场效应管等晶体管。例如，在某些实施方式中，控制开关Sw可以为MOS管。MOS管既可以为PMOS管和NMOS管。

进一步地，控制开关Sw用于接收控制信号，使得控制开关Sw在互容模式的情况的闭合，以及在自容模式下的情况下断开。控制信号可以为感应电极和驱动电极的信号或者触控芯片的模式切换信号等。例如，控制信号可以为感应电极和驱动电极的驱动信号，可以理解地，由于在自容模式下，感应电极和驱动电极均有驱动信号，而在互容模式下，只有驱动电极有驱动信号，也即是，感应电极和驱动电极均有驱动信号时，可以判断工作模式为自容模式，则控制控制开关Sw断开，使得保护线Guard断开与触控芯片Touch IC的接地点GND连接，保护线Guard处于悬空状态(Floating)。而驱动电极有驱动信号，感应电极无驱动信号时，可以判断工作模式为互容模式，则控制控制开关Sw闭合，使得保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND连接。

例如，在某些实施方式中，控制开关Sw还连接第一走线Tx和第二走线Rx，并在第一走线Tx和第二走线Rx传输驱动信号时，断开保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND连接。以及在第一走线Tx传输驱动信号，而第二走线Rx未传输驱动信号时，使得保护线Guard连接触控芯片Touch IC的接地点GND。

请进一步地结合图1，触控面板10可以以控制区域和面板区域进行划分，分成控制区11和面板区12两个区域。其中，控制区11包括有布线区111和芯片区112，布线区111与面板区12邻接。第一走线Tx、第二走线Rx以及保护线Guard位于布线区111，电路板可位于芯片区112，驱动电极121和感应电极122位于面板区12。

请进一步地结合图2，在某些实施方式中，控制开关Sw位于布线区111，控制开关Sw的一端连接保护线Guard，另一端连接接地点GND。

在本实施方式中，控制开关Sw可由布线区111的相关电路信号(如触控电极的信号、感应电极的信号等)进行控制。具体地，控制开关Sw可包括第一连接线、第二连接线和控制线，其中，第一控制线和第二控制线分别连接保护线Guard和触控芯片TouchIC的接地点GND。控制线连接第一走线Tx和第二走线Rx，从而检测第一走线Tx和第二走线Rx传输的驱动信号，当控制开关Sw的控制线检测到第一走线Tx和第二走线Rx均有驱动信号时(即自容模式下)，第一连接线与第二连接线断开，使得保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND断开连接。当只有驱动电极有驱动信号时(即互容模式下)，第一连接线和第二连接线闭合，使得保护线Guard线与触控芯片Touch IC的接地点GND相连。

请结合图3，在某些实施方式中，控制开关Sw位于触控芯片Touch IC上，控制开关Sw的一端连接保护线Guard，另一端连接接地点GND。

在本实施方式中，控制开关Sw集成于触控芯片Touch IC上，控制开关Sw可由触控芯片Touch IC内部相关电路信号(如模式切换信号等)进行控制。可以理解地，内部相关电路信号多，相比外部电路信号更易于控制。当模式切换信号为自容模式时，保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND断开，并与模式切换信号相连。当模式切换信号为互容模式时，保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND相连。

请结合图4和图5，在某些实施方式中，控制开关Sw还用于在自容模式下控制保护线Guard断开接地点GND以连接第一走线Tx和/或第二走线Rx。

在本实施方式中，控制开关Sw既可以位于布线区111也可以集成于触控芯片TouchIC上，例如，图4中控制开关Sw位于布线区111。在图5中，控制开关Sw集成于触控芯片Touch IC。控制开关Sw可以为选择开关，控制开关Sw可以控制保护线Guard选择与接地点GND连接，或者选择与第一走线Tx和/或与第二走线Rx连接。

例如，在一些实施例中，控制开关Sw可包括第一连接线、第二连接线和控制线，其中，第一控制线连接保护线Guard，第二控制线选择连接触控芯片Touch IC的接地点GND和第一走线Tx或第二走线Rx。控制线连接第一走线Tx和第二走线Rx，从而检测第一走线Tx和第二走线Rx的驱动信号，当控制开关Sw的控制线检测到第一走线Tx和第二走线Rx均有驱动信号时(即自容模式下)，控制第二连接线连接第一走线Tx或第二走线Rx，使得保护线Guard与触控芯片Touch IC的接地点GND断开连接，而连接第一走线Tx或第二走线Rx。当只有驱动电极有驱动信号时(即互容模式下)，第二连接线连接触控芯片Touch IC的接地点GND，使得保护线Guard与触控芯片TouchIC的接地点GND相连。如此，通过在自容模式下，保护线Guard与接地点GND断开，同时给予自容驱动相同的信号，可以提高触控整体的自容均一性，从而提高自容模式下的触控效果。

请结合图6和图7，在某些实施方式中，保护线Guard包括间隔设置的第一子保护线和第二子保护线，控制开关Sw在自容模式下控制第一子保护线断开接地点GND以连接第二走线Rx和控制第二子保护线断开接地点GND以连接第一走线Tx。

在本实施方式中，控制开关Sw既可以设置于布线区111(例如图6)，控制开关也可以集成于触控芯片Touch IC上(例如图7)，控制开关Sw可以包括两个，其中一个控制开关Sw将靠近第一走线Tx的第二子保护线选择连接接地点GND或第一走线Tx，另一个控制开关Sw将靠近第二走线Rx的第一子保护线选择连接接地点GND或第二走线Rx。

请结合图8，本申请还提供了一种控制方法，用于上述任意一项所述的触控面板，控制方法包括：

01，检测触控面板的工作模式；

02，在工作模式为互容模式的情况下，向控制开关提供第一控制信号以控制保护线接地；

03，在工作模式为自容模式的情况下，向控制开关提供第二控制信号以控制保护线不接入地或接入第一走线。

在某些实施方式中，显示装置还可包括处理器，处理器用于实现上述的控制方法，或者说，处理器用于检测触控面板的工作模式，在工作模式为互容模式的情况下，向控制开关提供第一控制信号以控制保护线接地，以及在工作模式为自容模式的情况下，向控制开关提供第二控制信号以控制保护线不接入地或接入第一走线。

工作模式可以通过检测第一走线和第二走线的驱动信号确定，具体地，可检测第一走线和第二走线的驱动信号，当第一走线和第二走线均有驱动信号时，则确定触控面板的工作模式为自容模式，当只有第一走线有驱动信号时，则确定触控面板的工作模式为互容模式。

如此，判断出当前触控面板的工作模式，并通过控制开关在互容模式下控制保护线连接接地点，以及在自容模式下控制保护线断开接地点。从而，在互容模式下，能够避免驱动电极的信号与感应电极的信号干扰，在自容模式下，能够提升触控整体的自容均一性，从而提高自容模式下的触控效果。如此，提升了对自互容一体的触控面板的触控自容均一性，提高了自容模式下触控功能的精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板包括面板区和控制区，所述控制区邻接于所述面板区，所述面板区设置有驱动电极和感应电极，所述控制区设置有保护线、连接所述驱动电极的第一走线、连接所述感应电极的第二走线、触控芯片和控制开关，所述触控芯片包括接地点，所述保护线间隔设置于所述第一走线和所述第二走线之间，所述控制开关用于在互容模式下控制所述保护线连接所述接地点，并在自容模式下控制所述保护线断开所述接地点。

2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述控制区包括布线区和芯片区，所述触控芯片位于所述芯片区，所述第一走线、所述第二走线、保护线和所述控制开关位于所述布线区，所述控制开关的一端连接所述保护线，另一端连接所述接地点。

3.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述控制开关集成于所述触控芯片上。

4.如权利要求2或3所述的触控面板，其特征在于，所述控制开关还用于在自容模式下控制所述保护线断开所述接地点以连接所述第一走线或所述第二走线。

5.如权利要求4所述的触控面板，其特征在于，所述保护线包括间隔设置的第一子保护线和第二子保护线，所述控制开关在自容模式下控制所述第一子保护线断开所述接地点以连接所述第一走线和控制所述第二子保护线断开所述接地点以连接所述第二走线。

6.如权利要求5所述的触控面板，其特征在于，所述第一子走线和所述第二子走线的宽度小于等于所述第一走线的宽度。

7.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述保护线宽于所述第一走线和/或所述第二走线。

8.一种显示装置，其特征在于，包括上述如权利要求1-7任意一项所述的触控面板。

9.一种控制方法，其特征在于，用于如权利要求1-7任意一项所述的触控面板，所述控制方法包括：

检测所述触控面板的工作模式；

在所述工作模式为互容模式的情况下，向所述控制开关提供第一控制信号以控制所述保护线接地；或

在所述工作模式为自容模式的情况下，向所述控制开关提供第二控制信号以控制所述保护线不接入地或接入所述第一走线。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述检测所述触控面板的工作模式包括：

检测所述第一走线和所述第二走线的驱动信号；

在所述第一走线和所述第二走线均包括所述驱动信号的情况下，确定所述工作模式为自容模式；

在所述第一走线包括所述驱动信号，所述第二走线不包括所述驱动信号的情况下，确定所述工作模式为互容模式。

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